Электроника для макетов

[Евгений Сафронов]

Всем доброго здоровья. В полку изделий, предлагаемых к продаже сайтом "СвеТТофор", прибыло:

Серводекодер DCC SRV-51

Собственно, он есть на свете уже давным-давно, и с его помощью были решены самые разнообразные задачи по перемещению чего-либо на многих макетах - от элементарного перевода стрелок до реализации горочных вагонных замедлителей с 10-ю степенями тормозного усилия. Делалось данное устройство под конкретные цели, так сказать, "для внутреннего пользования", исключительно под цифру (DCC), и изначально не рассматривалось как нечто, предназначенное к открытой продаже. Но при прошивке и тестировании очередной партии декодеров для "Сантимир" такая мысль все-таки пришла: штука хорошая, вдруг кому-то еще пригодится?

Не буду загромождать тему подробной информацией об устройстве, его особенности описаны на страничке изделия (http://svettofor.ru/aksessuary/%D1%81%D ... dcc-detail), а также в соответствующих роликах видеоблога (https://www.youtube.com/playlist?list=P ... l5yj9E7KnS). На днях добью инструкцию по применению и также выложу на СвеТТофоре и в этой теме.

[Bav]

Разработка, отладка, время и т.д. но у немцев сейчас канал стоит 400 рублей и 650 рублей с реле на каждом канале, а у вас 440 рублей без возможности программирования по CV.

[Евгений Сафронов]

у немцев сейчас канал стоит 400 рублей и 650 рублей с реле на каждом канале, а у вас 440 рублей без возможности программирования по CV.

Увы, это так, и Ваше замечание отчасти справедливо. Можно еще, например, упомянуть отсутствие возможности инициировать перевод серво без DCC тумблером и еще некоторых иных возможностей.

Но если Вы про Уленброк, то именно этих "немцев" я бы не приводил в пример. Потому что:

1) Питание серво. У них - один стабилизатор на все 4 серво, у нашего - независимая подсистема питания на каждый из пяти каналов. Поэтому у нашего даже КЗ на одном из каналов никак не отражается на соседях - дым идет, но все работает. При переводе же уленброком одной достаточно мощной сервомашинки остальные три нередко трясутся, не говоря про полную парализацию при перегрузке. Да даже и без перевода иногда трясутся - если Вы посмотрели соответствующий видеообзор в моем блоге, то видели, как это происходит у крайнего правого образца (скажу "по секрету", это как раз и есть тот самый "немец").

2) Понятие гальванической развязки там отсутствует как класс, помехозащищенность - тоже, пожалуй, наихудшая среди аналогов, и не только в серводекодерах, но и в большинстве устройств этой фирмы, от блоков контроля занятости до командных станций. Мы же весьма скрупулезно подходили ко всему - от расположения элементов на плате до выбора толщины дорожек и максимально возможного экранирования. И никакого автороутера при разводке.

3) У "немца" только один вариант реализации функции "антиджиттер", совершенно неприменимый при открытии шлагбаумов и ворот депо, так как дает конвульсивный рывок аналоговых сервомашинок при каждом перемещении. У нашего - 4 варианта сочетания режимов "антирывок + антиджиттер", можно выбрать любой, либо поменять аналоговую машинку на цифровую или наоборот, не меняя декодер. А если отсутствие подходящего варианта этой функции в совокупности с экономией на подсистеме питания становится причиной выворачивания более чем 10 (!) стрелок на большом макете, что я однажды наблюдал с другими декодерами (отечественными), то стоит ли при сравнении удельной цены на канал учитывать стоимость этих стрелок?

4) У большинства серводекодеров возможно запрограммировать только 2 положения серво, у Уленброк - 4. В нашем - до 60. Для перевода стрелок достаточно и двух, но для некоторых анимационных задач необходимо больше.

5) Позволяет ли какой-либо иной декодер поменять скорость перемещения серво DCC-командой "на лету", например, изображая падение срубленного дерева с ускорением? Наш позволяет.

6) При потере энергоснабжения и его последующем восстановлении наш декодер продолжит движение приводов с тех позиций, в которых оно было прервано, и доведет все серво в требуемое положение в соответствии с полученными командами. Другие, насколько мне известно, так не делают. Это - к вопросу общей надежности и продуманности, что у СвеТТофор называется "вниманием к деталям".

7) Плавность хода в моем небольшом сравнительном тестировании у декодера от Уленброк тоже наихудшая - сервомашинка перемещается заметными рывками. Наш выдает 50 "кадров" в секунду с разрешением 32 бита (теоретический шаг угла поворота - 0.002 градуса) - это плавнее, чем 24 кадра в секунду в кино.

8) При тесте на уверенность приема DCC-сигнала декодер от СвеТТофор до последнего зубами цеплялся за исчезающий сигнал, в то время, как "немец" умер первым, да еще и с предсмертными судорогами. Посмотрите - это же есть в видеороликах. При этом по сигнальной шине DCC он "жрет" в 10 раз больший ток, чем наш. Это что, по-вашему, правильная схемотехника? И если они в этой части особо себя не утрудили, то не накосячили ли в чем-либо еще?

В-общем, это очень "дешевые" немцы, причем не столько по цене, сколько по качеству. К примеру, изделия наших отечественных коллег по многим параметрам гораздо более достойны.

Программирование CV. Да, этого нет, но лично я им пользовался только тогда, когда ничем иным запрограммировать устройство нельзя. На мой вкус, в подавляющем большинстве случаев визуальное программирование более удобно, когда нажал на кнопку, немного подвинул туда или обратно и сохранил/отменил (!), ничего не отсоединяя и не забивая голову битовыми и байтовыми операциями. Но не спорю с Вами - программирование CV не помешало бы. Оно, как и некоторые другие задуманные, но нереализованные функции, просто не влезло в программную память используемого микроконтроллера, а поменять Microchip-овский контроллер на более емкий оказалось не так просто - надо было отвалить денег сразу за большую партию и ждать несколько месяцев - у российских дилеров их не оказалось в наличии. Вместо этого мы решили кардинально сменить платформу, и новые устройства с гораздо более удобным и функциональным способом настройки параметров, нежели программирование по CV, уже на подходе, потерпите немного.

И последнее. Если Вы действительно смогли уделить время просмотру видеообзора https://www.youtube.com/watch?v=U9ZwiUIGDIg, то там настолько подробно все рассказано и показано на примерах, что вопрос о цене, мне кажется, должен возникать лишь в таком ключе: "нужен ли мне именно этот набор функций и уровень надежности, или для моих конкретных задач вполне хватит и других изделий за меньшие деньги, коих действительно немало?" Для простого перевода стрелок на домашнем макете я бы сам, наверное, не стал такое покупать (хотя есть те, кто покупает, прекрасно зная о наличии в природе и "немцев", и, тем более, гораздо более дешевых отечественных изделий). Но есть задачи, которые ничем иным из известного мне просто никак не решить. Поэтому мы и взялись в свое время за разработку. Ну и плюс надежность - есть такой класс устройств: "для ответственных применений". Именно этим мы в первую очередь руководствовались при разработке. Сравните стоимость подобных по функциональности типовых устройств из нашей области "хобби и развлечений", и, например, промышленной электроники (про оборонную 5-ю приемку я вообще молчу). Одно дело - мой домашний макет, где я, если что, всегда сам что-то починю или подрегулирую. Но если я делаю макет (или что-либо еще) кому-то, куда одна только командировка в случае чего на порядки перекроет разницу в стоимости комплектующих, не говоря уже о возмещении потенциального ущерба, то я рисковать не буду и поставлю что-то максимально надежное. В любом случае, выбор, свободный и осознанный - 400 или 440 рублей - всегда за Вами. (Кстати, оптом - скидка, так что у нас может быть даже меньше 400 )

[Bav]

Скоро буду расширять свой макет, поставлю ваши и не наши, кои имею в обильном остатке, а там увидим.

P.S.

Кстати, немцы при дополнительном питании убирают все траблы.

[Василий]

1) Питание серво. У них - один стабилизатор на все 4 серво, у нашего - независимая подсистема питания на каждый из пяти каналов. Поэтому у нашего даже КЗ на одном из каналов никак не отражается на соседях - дым идет, но все работает. При переводе же уленброком одной достаточно мощной сервомашинки остальные три нередко трясутся, не говоря про полную парализацию при перегрузке. Да даже и без перевода иногда трясутся - если Вы посмотрели соответствующий видеообзор в моем блоге, то видели, как это происходит у крайнего правого образца (скажу "по секрету", это как раз и есть тот самый "немец").

Жесть какая... Я честно говоря плохо себе представляю что нужно сделать, что бы перегрузить один канал на вашем контроллере. У вас там вроде l7805cv, это же 1.5 ампера. За всю историю полетов я смог зафиксировать ток на 6 полноразмерных сервах хайтек в 1.5А один раз, когда серву выпуска шасси заклинило в промежуточном положении и пришлось активно маневрировать выпуская механизацию.

7) Плавность хода в моем небольшом сравнительном тестировании у декодера от Уленброк тоже наихудшая - сервомашинка перемещается заметными рывками. Наш выдает 50 "кадров" в секунду с разрешением 32 бита (теоретический шаг угла поворота - 0.002 градуса) - это плавнее, чем 24 кадра в секунду в кино.

А смысл такое делать? Очень хорошие цифровые машинки это 2048 шагов на 120 градусов. То есть 12 бит и примерно 0.06 градуса на шаг.

[Bav]

Жесть какая... Я честно говоря плохо себе представляю что нужно сделать, что бы перегрузить один канал на вашем контроллере. У вас там вроде l7805cv, это же 1.5 ампера. За всю историю полетов я смог зафиксировать ток на 6 полноразмерных сервах хайтек в 1.5А один раз, когда серву выпуска шасси заклинило в промежуточном положении и пришлось активно маневрировать выпуская механизацию.

Я тут BLS-155 прикупил, вещь!!! Первый раз элероны не дрожат.

[Евгений Сафронов]

Я честно говоря плохо себе представляю что нужно сделать, что бы перегрузить один канал на вашем контроллере.

Так это же прекрасно! Декодер действительно спокойно тянет здоровенные сервомашины без дополнительного радиатора (который, если все-таки приспичит, без проблем можно навесить благодаря удобному расположению "кренок" в одну линию). Потому 7805 там и стоят, да еще именно от ST, чтобы подключить и не париться. Как в ПТС на Роллс-Ройс: "Мощность двигателя: Достаточная. Гарантия: Пожизненная." А вот когда на все серво только один импульсный стабилизатор на 1.5А, то перегрузить его можно даже 9-граммовыми аналоговыми машинками. Они же "кушают" свои средние 200 мА не равномерно, а с частотой управляющего ШИМ, и в пике получается немало. Что и наблюдается иногда в виде неустойчивой работы машинок при прожорливом соседе.

Наш выдает 50 "кадров" в секунду с разрешением 32 бита (теоретический шаг угла поворота - 0.002 градуса) - это плавнее, чем 24 кадра в секунду в кино.

А смысл такое делать? Очень хорошие цифровые машинки это 2048 шагов на 120 градусов. То есть 12 бит и примерно 0.06 градуса на шаг.

А специально и не делали. Просто использовали микрочиповский бортовой аппаратный ШИМ с разрешением 20 нс (их там как раз 5), вот так и получилось. Во-первых, мы не напрягаем процессор обсчетом ШИМ при его программной реализации, во-вторых, знать, что мы на несколько порядков перекрываем точность всех не только ныне существующих сервоприводов, но и перспективных, приятно.

А вот частота кадров действительно имеет вполне прикладное значение и заметна невооруженным взглядом - когда она меньше 20 Гц, на малых скоростях привод идет рывками. У некоторых она вообще Герц 5-10, гурманам моделизма это просто противопоказано - сердце не выдержит. Поэтому мы постарались в этом моменте выжать теоретический максимум: быстрее частоты управляющего сигнала менять положение серво нельзя, вот мы и меняем его с этой частотой, т.е. 50 Гц. (Некоторые машинки держат и 100 Гц, надо в следующей версии попробовать дать пользователю возможность "разгона". Хотя и 50 Гц за глаза - это, повторюсь, вдвое выше частоты смены кадров в кино.)

Кстати, немцы при дополнительном питании убирают все траблы.

Действительно, многие проблемы убираются, и не только у немцев. Но не все, не все. Система раздельного питания не появляется, частота кадров не возрастает до хотя бы 20 Гц, и рывок при подаче питания на серво никуда не исчезает. Я вообще зарекся серводекодеры питать нестабилизированным напряжением, даже если они и поддерживают переменку, после вышеупомянутого случая с выворотом стрелок при включении макета. И все сравнительные тесты проводил именно с лабораторным источником. Вот какого, спрашивается, в таких идеальных условиях цифровая машинка Nine Eagles трясется, будучи просто подключенной к этому немцу? Возможно, косяк в самой машинке, но ни с одним другим декодером она не трясется. Кстати, в нашем декодере, имейте ввиду, питание ОБЯЗАНО быть постоянным, выпрямитель мы принципиально не ставили (только защитный диод от обратной полярности). Светофорные декодеры пусть питаются от чего угодно, но серво - вещь ответственная и потенциально опасная, их надо холить и лелеять.

Я тут BLS-155 прикупил, вещь!!! Первый раз элероны не дрожат.

Перед авиамоделистами снимаю шляпу.

[Евгений Сафронов]

Всем доброго дня, православных - с праздником Вознесения Господня, родившихся 9 июня - с Днем рождения!
Еще одно устройство от СвеТТофор:

Сервофильтр SPH-1

Устраняет джиттер (дрожание) и стабилизирует работу сервопривода, особенно актуален при значительной длине соединительного кабеля и высоком уровне электромагнитных помех. Может применяться как с аналоговыми, так и с цифровыми сервомашинками, независимо от типа серводекодера или сервоконтроллера. Не панацея, но в большинстве случаев решает даже серьезные проблемы.

Как работает, показано видеоролике:
https://www.youtube.com/watch?v=bgeK5VY ... l5yj9E7KnS

Включается между соединительным шлейфом и сервомашинкой так, чтобы значок "земля" на плате сервофильтра оказался со стороны "земли" в разъеме сервомашинки.

Страничка на сайте СвеТТофор:
http://svettofor.ru/aksessuary/%D1%81%D ... h-1-detail